免疫系統(tǒng)概述教學(xué)

1、 免疫系統(tǒng)概述免疫系統(tǒng)旨在讓身體防御外來或危險(xiǎn)入侵者。這類入侵者包括：1、微生物(統(tǒng)稱菌，例如細(xì)菌、病毒和真菌)2、寄生體(例如蠕蟲)3、癌細(xì)胞4、移植的器官和組織為了讓身體防御這些入侵者，免疫系統(tǒng)必須能夠區(qū)分：1、什么屬于體內(nèi)(自我)2、什么屬于體外(非自我或外來)抗原：任何免疫系統(tǒng)可以識別并刺激免疫反應(yīng)的物質(zhì)。如果抗原被認(rèn)為是危險(xiǎn)的(例如，如果可以致病)，則它們會刺激機(jī)體的免疫反應(yīng)?？乖梢院诩?xì)菌、病毒、其它微生物、寄生生物或癌細(xì)胞內(nèi)部或其表面上?？乖嗫瑟?dú)立存在例如，食物分子或花粉。正常免疫反應(yīng)包括以下內(nèi)容：1、識別潛在有害的外來抗原2、激活和動(dòng)員部隊(duì)抵御它3、攻擊它4、控制并結(jié)束攻擊

2、如果免疫系統(tǒng)功能失常或者把自身誤認(rèn)為是非自身，它可能攻擊機(jī)體自身組織，導(dǎo)致自身免疫性疾病，諸如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、橋本甲狀腺炎或系統(tǒng)性紅斑狼瘡(狼瘡)。下列情況時(shí)，免疫系統(tǒng)的疾病發(fā)生：1、機(jī)體產(chǎn)生對自身的免疫反應(yīng)(自身免疫性疾病)。2、機(jī)體不能對正在入侵的微生物產(chǎn)生適當(dāng)?shù)拿庖叻磻?yīng)(免疫缺陷病)。3、機(jī)體對往往無害的外來抗原產(chǎn)生過度免疫反應(yīng)并損傷正常組織(過敏反應(yīng))。免疫系統(tǒng)有許多組成部分：抗體(免疫球蛋白)是由稱為B細(xì)胞的白細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白，可以與入侵者抗原緊密結(jié)合，標(biāo)記入侵者進(jìn)行攻擊或直接將其中和。機(jī)體產(chǎn)生數(shù)以千計(jì)不同種類的抗體。每種抗體對特定抗原具有特異性?？乖侨魏蚊庖呦到y(tǒng)可以識別并刺激免疫反

3、應(yīng)的物質(zhì)。B細(xì)胞(B淋巴細(xì)胞)是一種白細(xì)胞，可以產(chǎn)生抗體，對刺激其生成的抗原具有特異性。嗜堿性粒細(xì)胞是一種白細(xì)胞，它可以釋放組胺(一種參與過敏反應(yīng)的物質(zhì))，并可以產(chǎn)生一些物質(zhì)吸引其它白細(xì)胞(中性粒細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞)到達(dá)需要的部位。細(xì)胞是生物體的最小單位，由細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)和外覆的細(xì)胞膜組成。趨化是化學(xué)物質(zhì)吸引細(xì)胞到達(dá)特異位點(diǎn)的過程。補(bǔ)體系統(tǒng)由一組蛋白質(zhì)組成，它們參與防御機(jī)體的一系列反應(yīng)(稱為補(bǔ)體級聯(lián))，例如殺傷細(xì)菌和其它外來細(xì)胞，使外來細(xì)胞更容易被巨噬細(xì)胞識別和吞噬，吸引巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞到達(dá)需要的部位。細(xì)胞因子是由免疫細(xì)胞和其它細(xì)胞分泌的多種不同的蛋白，作為免疫系統(tǒng)的信使，幫助調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)

4、。樹突狀細(xì)胞來源于白細(xì)胞。它們位于組織中，幫助T細(xì)胞識別外來抗原。嗜酸性粒細(xì)胞是一種白細(xì)胞，可殺傷細(xì)菌，殺傷過大不能被吞噬的其它外來細(xì)胞，幫助固定和殺傷寄生生物，幫助破壞癌細(xì)胞。嗜酸性粒細(xì)胞也參與過敏反應(yīng)。輔助性T細(xì)胞是一種白細(xì)胞，幫助B細(xì)胞產(chǎn)生針對外來抗原的抗體，幫助殺傷性T細(xì)胞變得活躍并刺激巨噬細(xì)胞，使其能夠更有效地吞噬感染或異常細(xì)胞。組織相容性(字面上，組織的相容性)由人類白細(xì)胞抗原(自我識別分子)決定。組織相容性用于判斷移植的組織或器官是否會被受者接受。人類白細(xì)胞抗原(HLA)是一組位于細(xì)胞表面的識別分子，每個(gè)生物體都是獨(dú)特的，使機(jī)體可以識別是否為自身。這組識別分子也稱為主要組織相容性

5、復(fù)合物。免疫復(fù)合物為與抗原結(jié)合的抗體。免疫反應(yīng)為免疫系統(tǒng)對于抗原做出的反應(yīng)。免疫球蛋白是抗體的另一個(gè)名稱。白細(xì)胞介素是某些白細(xì)胞分泌的可影響其它白細(xì)胞的一種信使(細(xì)胞因子)。殺傷(細(xì)胞毒性)T細(xì)胞是可附著受感染細(xì)胞和癌細(xì)胞并將之殺死的T細(xì)胞。白細(xì)胞類別有單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞或淋巴細(xì)胞(B細(xì)胞或T細(xì)胞)。淋巴系統(tǒng)是由淋巴管連接的淋巴結(jié)網(wǎng)絡(luò)，有助于機(jī)體運(yùn)輸微生物和死亡或受損的細(xì)胞，從而將其過濾并破壞。獲得性免疫反應(yīng)在淋巴結(jié)中啟動(dòng)。淋巴細(xì)胞是一種白細(xì)胞，負(fù)責(zé)特異性免疫，包括產(chǎn)生抗體(通過B細(xì)胞)、鑒別自身與非自身(通過T細(xì)胞)以及殺傷被感染的細(xì)胞和癌細(xì)胞(惡性腫瘤細(xì)胞殺傷

6、T細(xì)胞)。巨噬細(xì)胞是從稱為單核細(xì)胞的白細(xì)胞發(fā)育而來的大細(xì)胞。它們吞噬細(xì)菌和其它外來細(xì)胞，并幫助T細(xì)胞識別微生物和其它異物。巨噬細(xì)胞通常存在于肺、皮膚、肝臟和其它組織中。主要組織相容性復(fù)合物(major histocompatibility complex, MHC)是人類白細(xì)胞抗原的同義詞。肥大細(xì)胞是組織內(nèi)細(xì)胞，釋放組胺和其它參與炎癥和過敏反應(yīng)的物質(zhì)。分子是一組化學(xué)結(jié)合的原子，形成獨(dú)特的物質(zhì)。自然殺傷細(xì)胞是一種白細(xì)胞類型，能夠殺傷異常細(xì)胞，例如某些被感染的細(xì)胞和癌細(xì)胞，而不需要先得知細(xì)胞是異常的。中性粒細(xì)胞是一種白細(xì)胞，可以吞噬和殺傷細(xì)菌和其它外來細(xì)胞。吞噬細(xì)胞是一種吞噬、殺傷或破壞侵入的微生

7、物、其它細(xì)胞和細(xì)胞碎片的細(xì)胞。吞噬細(xì)胞包括中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。吞噬是細(xì)胞吞噬侵入的微生物、其它細(xì)胞或細(xì)胞碎片的過程。受體是細(xì)胞表面或者細(xì)胞內(nèi)部的一種分子，只允許與之準(zhǔn)確相合(像鑰匙和鎖的相合一樣)的分子和它結(jié)合。調(diào)節(jié)(抑制)T細(xì)胞是幫助終止免疫反應(yīng)的一種白細(xì)胞。T細(xì)胞(T淋巴細(xì)胞)是參與獲得性免疫的白細(xì)胞。有三種類型：輔助性、殺傷性(細(xì)胞毒性)和調(diào)節(jié)性。白細(xì)胞(白細(xì)胞)存在于多種不同類型中，如單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞(B細(xì)胞和T細(xì)胞)，其中每一種都在免疫系統(tǒng)中具有不同的作用。防線機(jī)體有一系列防線，防線包括：1、物理屏障2、白細(xì)胞3、抗體和補(bǔ)體蛋白等分子4、淋

8、巴器官物理屏障抵抗入侵者的第一道防線是機(jī)械或物理屏障：1、皮膚2、眼睛的角膜3、呼吸道、消化道、泌尿道和生殖道黏膜只要這些屏障保持完整，許多入侵者無法進(jìn)入機(jī)體。如果屏障被破壞例如，大面積燒傷損害了皮膚感染風(fēng)險(xiǎn)增加。另外，這些屏障還通過分泌可以破壞細(xì)菌的酶來防御機(jī)體。例如汗液、眼睛的淚液、呼吸道和消化道的黏液以及陰道分泌物。白細(xì)胞下一道防線涉及穿過血流并進(jìn)入組織、尋找并攻擊微生物及其它入侵者的白細(xì)胞。這層防御具有兩個(gè)組成部分：1、先天免疫2、獲得性免疫先天(自然)免疫力： 先天是指一個(gè)人生來就有的東西。先天免疫不需要先前接觸微生物或其它入侵者即可有效發(fā)揮。它對入侵者立刻產(chǎn)生反應(yīng)，不需要學(xué)習(xí)識別過

9、程。幾種類型的白細(xì)胞參與這個(gè)過程：3、吞噬細(xì)胞吞噬入侵者。吞噬細(xì)胞包括巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞。4、形成自然殺傷細(xì)胞，它們隨時(shí)待命識別并殺傷癌細(xì)胞和遭某些病毒感染的細(xì)胞。5、有些白細(xì)胞(例如嗜堿性粒細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞)釋放參與炎癥(例如細(xì)胞因子)和過敏反應(yīng)(例如組胺)的物質(zhì)。其中一些細(xì)胞可以直接破壞入侵者。獲得性(適應(yīng)性或特異性)免疫： 在獲得性免疫中，稱為淋巴細(xì)胞(B細(xì)胞和T細(xì)胞)的白細(xì)胞接觸入侵者，學(xué)習(xí)如何攻擊它們，并記憶特異的入侵者，從而在下次接觸入侵者時(shí)可以更有效地攻擊。因?yàn)樵谑状斡龅叫碌娜肭终邥r(shí)淋巴細(xì)胞必須學(xué)習(xí)，特異性免疫需要一定時(shí)間才能形成。之后，反應(yīng)非常迅速。B

10、細(xì)胞和T細(xì)胞一起破壞入侵者。為了能夠識別入侵者，T細(xì)胞需要抗原呈遞細(xì)胞(例如樹突狀細(xì)胞見圖T細(xì)胞如何識別抗原)的幫助。這些細(xì)胞吞噬入侵者，并將其破壞為碎片。免疫物質(zhì)先天免疫和獲得性免疫相互作用，直接或者通過趨化或活化其它免疫系統(tǒng)細(xì)胞(作為防御中動(dòng)員過程中的一部分)的物質(zhì)而互相影響。這些分子包括1、細(xì)胞因子(作為免疫系統(tǒng)的信使)2、抗體3、補(bǔ)體蛋白(形成補(bǔ)體系統(tǒng))這些物質(zhì)不在細(xì)胞中，而是溶解于體液(諸如血漿)中。某些這種分子，包括一些細(xì)胞因子，促進(jìn)炎癥。因?yàn)檫@些分子吸引免疫系統(tǒng)細(xì)胞至患病組織，所以炎癥發(fā)生。為了輔助這些細(xì)胞到達(dá)組織，身體向組織運(yùn)送更多血液。為了運(yùn)輸更多血液至組織，血管擴(kuò)張并且變得

11、更通透，從而允許更多液體和細(xì)胞離開血管并進(jìn)入組織。炎癥因此總是造成發(fā)紅、發(fā)熱和腫脹。炎癥的目的是局限感染，避免播散。然后免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的其它物質(zhì)幫助炎癥緩解以及受損組織愈合。盡管炎癥很麻煩，但是它說明免疫系統(tǒng)在發(fā)揮作用。然而，過度或長期(慢性)的炎癥可能有害。淋巴器官除了全身散布的細(xì)胞外，免疫系統(tǒng)還包括幾種器官。這些器官被分為初級和次級淋巴器官。初級淋巴器官是白細(xì)胞產(chǎn)生和/或增殖的場所：1、骨髓產(chǎn)生全部不同類型的白細(xì)胞，包括中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、B細(xì)胞和發(fā)育成T細(xì)胞的細(xì)胞(T細(xì)胞前體)。2、在胸腺中，T細(xì)胞增殖并接受訓(xùn)練以識別外來抗原并忽略身體自身抗原。T細(xì)胞對獲得性

12、免疫至關(guān)重要。當(dāng)需要防衛(wèi)機(jī)體時(shí)，白細(xì)胞動(dòng)員，主要從骨髓動(dòng)員。然后進(jìn)入血流并行進(jìn)到所需部位。次級淋巴樣器官包括：1、脾2、淋巴結(jié)3、扁桃體4、闌尾5、小腸的Peyer結(jié)這些器官捕獲微生物和其它異物，并提供免疫系統(tǒng)成熟細(xì)胞聚集的場所，互相之間及與異物之間交互作用，產(chǎn)生特異的免疫反應(yīng)。淋巴結(jié)分布于機(jī)體各部，由廣泛的淋巴管網(wǎng)絡(luò)(淋巴系統(tǒng))連接在一起。淋巴系統(tǒng)將微生物、其它異物、惡性腫瘤細(xì)胞和死亡或受損的細(xì)胞從組織運(yùn)送到淋巴結(jié)(過濾并破壞這些物質(zhì)和細(xì)胞)，然后回流到血流。然后，濾過的淋巴液返回血流。淋巴結(jié)是癌細(xì)胞可能向其擴(kuò)散的首批位置之一。因此，醫(yī)生往往檢查淋巴結(jié)以判斷惡性腫瘤有無擴(kuò)散。淋巴結(jié)的惡性腫瘤

13、細(xì)胞可以導(dǎo)致淋巴結(jié)腫大。感染后淋巴結(jié)也會腫大，因?yàn)樵诹馨徒Y(jié)中會產(chǎn)生對感染的獲得性免疫反應(yīng)。有時(shí)，被攜帶到淋巴結(jié)的細(xì)菌并沒有被殺滅，而導(dǎo)致了淋巴結(jié)的感染(淋巴結(jié)炎)。作用機(jī)制針對入侵者的成功免疫反應(yīng)要求：1、識別2、活化和運(yùn)動(dòng)3、調(diào)控4、消散識別為了能夠破壞入侵者，首先免疫系統(tǒng)必須識別它們。也就是說，免疫系統(tǒng)必須能夠鑒別其為外來，而非自身。免疫系統(tǒng)可以進(jìn)行這種識別的緣由是所有細(xì)胞表面都有識別分子(抗原)。因?yàn)槲⑸锉砻嫔系淖R別分子為外來而被識別。在人群中，最重要的自我身份分子稱作：1、人白細(xì)胞抗原(HLA)或主要組織相容性復(fù)合體(MHC)HLA分子之所以被稱為抗原是因?yàn)樗鼈兛梢约ぐl(fā)其他人的免疫反

14、應(yīng)(正常情況下，它們不會激發(fā)自體的免疫反應(yīng))。幾乎每個(gè)人都會有其獨(dú)特的人類白細(xì)胞抗原組合。每個(gè)人的免疫系統(tǒng)都會正常識別自身的獨(dú)特的抗原組合。所有表面分子與自體不同的細(xì)胞被識別為外來的。免疫系統(tǒng)會攻擊此類細(xì)胞。這種細(xì)胞可能是移植組織的細(xì)胞或者被侵入微生物感染或者惡性腫瘤改變的人體細(xì)胞。(HLA分子就是某人需要器官移植時(shí)醫(yī)生盡力匹配的那些分子)某些白細(xì)胞B細(xì)胞(B淋巴細(xì)胞)可以直接識別入侵者。但是其它T細(xì)胞(T淋巴細(xì)胞)需要來自稱作抗原呈遞細(xì)胞的細(xì)胞幫助：2、抗原呈遞細(xì)胞吞噬入侵者，并將其分解成片段。3、抗原呈遞細(xì)胞隨后將入侵者的抗原片段與細(xì)胞自身的HLA分子組合。4、抗原片段和HLA分子組合物移至細(xì)胞的表面。5、在其表面具有匹配性受體的T細(xì)胞可以結(jié)合至呈遞抗原片段的HLA分子的一部分，如鑰匙配鎖那樣。6、T細(xì)胞隨后被激活并且開始與具有這種抗原的入侵者戰(zhàn)斗?；罨瓦\(yùn)動(dòng)當(dāng)白細(xì)胞識別入侵者后會被激活。例如，當(dāng)抗原呈遞細(xì)胞將結(jié)合于HLA的抗原片段呈遞給T細(xì)胞，T細(xì)胞接觸這個(gè)片段而被激活。B細(xì)胞可以直接被入侵者激活。一旦激活，白細(xì)胞吞噬或殺傷入侵者。通常需要不止一種白細(xì)胞來殺傷入侵者。免疫細(xì)胞，諸如巨噬細(xì)胞和活化的T細(xì)胞，可以釋放某些物質(zhì)趨化其它免